Scheda Tecnica LTL-M12YG1H310U - Indicatore SMT CBI Bicolore Giallo Verde/Giallo - 10mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'LTL-M12YG1H310U è un Indicatore per Circuiti Stampati (CBI) a Montaggio Superficiale (SMT). È costituito da un supporto (alloggiamento) nero in plastica ad angolo retto progettato per accoppiarsi con specifiche lampade LED. Questo design facilita il montaggio sui circuiti stampati (PCB). La funzione principale è fornire un'indicazione visiva dello stato chiara e ad alto contrasto. L'unità è dotata di una sorgente LED bicolore, in grado di emettere luce Giallo Verde o Gialla attraverso una lente diffusa bianca, che contribuisce a ottenere un aspetto di illuminazione uniforme.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Design a Montaggio Superficiale:Ottimizzato per i processi automatizzati di pick-and-place e saldatura a rifusione, migliorando l'efficienza e l'affidabilità produttiva.
• Alloggiamento ad Alto Contrasto:La custodia in plastica nera migliora significativamente il rapporto di contrasto della luce emessa, rendendo l'indicatore più visibile, specialmente in condizioni di illuminazione ambientale intensa.
• Funzionalità Bicolore:Integra chip LED Giallo Verde e Giallo in un unico package, consentendo un'indicazione a doppio stato (es., standby/attivo, normale/allarme) utilizzando un'unica impronta sul componente.
• Efficienza Energetica:Caratterizzato da basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa, lo rende adatto per applicazioni sensibili alla potenza.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo e conforme alla direttiva sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS).
• Costruzione Robusta:Progettato per resistere ai processi standard di assemblaggio SMT, incluso il precondizionamento accelerato al Livello di Sensibilità all'Umidità JEDEC 3.

1.2 Applicazioni e Mercati di Riferimento

Questo indicatore è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche ordinarie in diversi settori chiave:

• Sistemi Informatici:Luci di stato per alimentazione, attività di archiviazione o connettività di rete su schede madri, server e periferiche.
• Apparecchiature di Comunicazione:Luci indicatrici su router, switch, modem e altro hardware di rete.
• Elettronica di Consumo:Indicatori di alimentazione, modalità o funzione in elettrodomestici, apparecchi audio/video e dispositivi per la domotica.
• Controlli Industriali:Indicatori di stato e guasto su pannelli di controllo, macchinari e strumentazione dove è richiesto un feedback visivo affidabile.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C salvo diversa indicazione. Comprendere questi limiti è fondamentale per un progetto di circuito affidabile.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Dissipazione di Potenza (PD):72 mW (per ogni colore, Giallo Verde e Giallo). Questa è la massima perdita di potenza ammissibile sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):80 mA. Questa corrente è ammissibile solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 0.1ms) per durate molto brevi.
• Corrente Diretta Continua in DC (IF):30 mA. Questa è la corrente massima raccomandata per il funzionamento continuo.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C. Il dispositivo è garantito per funzionare entro questo intervallo di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C. Il dispositivo può essere conservato senza danni entro questi limiti.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici in condizioni di test standard (IF = 10mA).

• Intensità Luminosa (Iv):
  • Giallo Verde: Tipica 8.7 mcd (Min 4.5 mcd, Max 23 mcd).
  • Giallo: Tipica 15 mcd (Min 4.5 mcd, Max 23 mcd).
  • Il codice di classificazione Iv è stampato su ogni busta di imballaggio per scopi di binning.
  • La misurazione viene eseguita con un sensore/filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ1/2):40 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale di picco, definendo l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λP):
  • Giallo Verde: 574 nm.
  • Giallo: 592 nm.
  • Questa è la lunghezza d'onda nel punto più alto dello spettro emesso.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):
  • Giallo Verde: 570 nm (intervallo 564-574 nm).
  • Giallo: 590 nm (intervallo 584-596 nm).
  • Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):Circa 15 nm per entrambi i colori, indicando la purezza spettrale.
• Tensione Diretta (VF):2.5 V tipica (2.0 V min) a 10mA per entrambi i colori. Questo parametro è cruciale per il calcolo della resistenza limitatrice di corrente.
• Corrente Inversa (IR):10 μA massima quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Sistema di Binning e Classificazione

Il prodotto utilizza un sistema di classificazione per garantire la coerenza nei parametri ottici chiave.

• Binning dell'Intensità Luminosa (Iv):Il valore Iv è classificato e il codice corrispondente è stampato su ogni busta di imballaggio. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti entro un intervallo di luminosità specifico per un aspetto uniforme del pannello.
• Binning della Lunghezza d'Onda:La lunghezza d'onda dominante (λd) è specificata con un intervallo (es., 564-574 nm per il Giallo Verde). I componenti sono selezionati per rientrare entro questi limiti di cromaticità.
• Tensione Diretta:Sebbene sia fornito un valore tipico, l'intervallo min/max (2.0V a 2.5V a 10mA) definisce la variazione accettabile per questo parametro.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione tipiche (riferite nella scheda tecnica) forniscono una visione visiva del comportamento del dispositivo in condizioni variabili. I progettisti dovrebbero consultare questi grafici per un'analisi dettagliata.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Questa curva mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente. Tipicamente è non lineare e operare al di sopra della corrente DC raccomandata potrebbe non produrre guadagni di luminosità proporzionali, aumentando il calore e riducendo la durata.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Questa curva caratteristica IV è essenziale per comprendere la resistenza dinamica del LED e per progettare un circuito di pilotaggio appropriato.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa del LED generalmente diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa curva aiuta a stimare la derating della luminosità in ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Grafici che mostrano l'intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda per ogni colore, centrati attorno alle loro lunghezze d'onda di picco (574 nm e 592 nm).

5. Informazioni Meccaniche e di Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo è alloggiato in un supporto nero in plastica ad angolo retto. Note dimensionali chiave:

• Tutte le dimensioni principali sono fornite in millimetri, con una tolleranza predefinita di ±0.25mm salvo diversa specificazione.
• Il materiale dell'alloggiamento è plastica nera.
• Il LED integrato è di tipo bicolore (Giallo Verde/Giallo) con lente diffusa bianca.
• Per una pianificazione precisa dell'impronta sul PCB e del posizionamento, si devono consultare i disegni dimensionali dettagliati.

5.2 Identificazione della Polarità e Montaggio

Essendo un componente SMT, l'orientamento corretto durante il posizionamento è vitale. Il diagramma dell'impronta nella scheda tecnica indica i pad del catodo e dell'anodo. I progettisti devono assicurarsi che l'impronta sul PCB corrisponda a questo diagramma per prevenire un posizionamento errato da parte delle macchine automatizzate.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Il rispetto di queste linee guida è fondamentale per prevenire danni durante il processo di assemblaggio.

6.1 Conservazione e Manipolazione

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di confezionamento.
• Confezione Aperta:Se la Busta Barriera all'Umidità (MBB) viene aperta, l'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C e il 60% UR.
• Tempo di Esposizione (Floor Life):I componenti esposti all'aria ambiente devono essere sottoposti a saldatura a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni).
• Ribaking (Ricottura):Se esposti per più di 168 ore, è richiesta una ricottura a 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire il fenomeno del \"popcorning\" durante la rifusione.

6.2 Processo di Saldatura

• Saldatura a Rifusione (Consigliata):Deve essere utilizzato un profilo di rifusione conforme agli standard JEDEC.
  • Preriscaldamento/Stabilizzazione: 150-200°C per un massimo di 100 secondi.
  • Tempo Sopra il Liquido (T_L=217°C): 60-150 secondi.
  • Temperatura di Picco (T_P): Massimo 260°C.
  • Tempo entro 5°C dalla Temperatura di Classificazione Specificata (T_C=255°C): Massimo 30 secondi.
  • Tempo totale da 25°C al picco: Massimo 5 minuti.
• Saldatura Manuale:Se necessario, utilizzare un saldatore a una temperatura massima di 300°C per non più di 3 secondi per giunto. Evitare di applicare stress meccanico ai terminali durante la saldatura.
• Pulizia:Utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico (IPA). Evitare detergenti chimici aggressivi o sconosciuti.

Nota Critica:La temperatura massima di rifusione non è un indicatore della Temperatura di Deflessione Termica (HDT) o del punto di fusione del supporto. Superare i limiti di tempo/temperatura può deformare la lente in plastica o causare un guasto catastrofico del LED.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

• Nastro Portacomponenti:I componenti sono forniti su bobine da 13 pollici. Il nastro portacomponenti è realizzato in lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0.40mm.
• Quantità per Bobina:1,400 pezzi.
• Protezione dall'Umidità:Ogni bobina è confezionata con un essiccante e una cartina indicatrice di umidità all'interno di una Busta Barriera all'Umidità (MBB).
• Cartone Interno:Contiene 3 MBB (totale 4,200 pezzi).
• Cartone Esterno:Contiene 10 cartoni interni (totale 42,000 pezzi).

7.2 Interpretazione del Numero di Modello

Il numero di parte LTL-M12YG1H310U può essere interpretato come parte di un sistema di codifica di famiglia, sebbene la scomposizione completa sia proprietaria. Identifica questa specifica variante SMT CBI con uscita bicolore Giallo Verde/Giallo.

8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione

8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Una resistenza limitatrice di corrente in serie è obbligatoria quando si pilota da una sorgente di tensione. Il valore della resistenza (R_serie) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_serie= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il valore massimo di V_Fdalla scheda tecnica per un progetto conservativo per garantire che la corrente non superi il livello desiderato. Ad esempio, per pilotare a 10mA da un'alimentazione di 5V: R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. Un resistore standard da 270 Ω sarebbe una scelta sicura.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (72mW), garantire un layout PCB adeguato può aiutare a gestire il calore. Collegare i pad termici (se presenti nell'impronta) a un'area di rame per fungere da dissipatore di calore. Evitare di posizionare l'indicatore vicino ad altre significative sorgenti di calore sulla scheda.

8.3 Integrazione Ottica

L'angolo di visione di 40 gradi fornisce un fascio ragionevolmente ampio. La lente diffusa bianca crea un bagliore uniforme e morbido piuttosto che una sorgente puntiforme netta. L'alloggiamento nero previene la propagazione della luce e migliora l'aspetto quando spento. Considerare questi fattori quando si progettano guide luminose o aperture nel pannello.

9. Confronto e Differenziazione

L'LTL-M12YG1H310U offre vantaggi specifici nella sua categoria:

• vs. LED SMT Monocolore:Fornisce due colori distinti (Giallo Verde e Giallo) in un unico package, risparmiando spazio sul PCB e costi di assemblaggio rispetto all'uso di due LED monocolore separati per l'indicazione a doppio stato.
• vs. LED a Foro Passante:Il design SMT elimina la necessità di foratura, consente layout PCB ad alta densità ed è compatibile con linee di assemblaggio completamente automatizzate, riducendo costi e tempi di produzione.
• vs. LED Non Diffusi:La lente diffusa bianca integrata offre un punto luce più uniforme ed esteticamente gradevole rispetto ai LED con lenti trasparenti, che possono mostrare un \"hot spot\" più pronunciato.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D1: Posso pilotare questo LED a 20mA in modo continuo?

R1: Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta in DC è 30mA. Sebbene pilotare a 20mA sia entro questo limite, è necessario fare riferimento alla curva \"Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta\". L'aumento dell'emissione luminosa da 10mA a 20mA potrebbe essere sub-lineare e l'aumento della dissipazione di potenza (calore) potrebbe ridurre la longevità. Si raccomanda di operare alla condizione di test tipica di 10mA per una durata ottimale.

D2: Come controllo i due colori in modo indipendente?

R2: La scheda tecnica implica una configurazione a catodo comune o anodo comune per i due chip all'interno del package. Lo schema nel diagramma dell'impronta mostrerà il pinout. Saranno necessarie due resistenze limitatrici di corrente separate e circuiti di pilotaggio (es., pin GPIO di un microcontrollore) per controllare ogni canale colore in modo indipendente.

D3: Il tempo di esposizione di 168 ore dopo l'apertura della busta è un requisito rigoroso?

R3: Sì, è fondamentale per l'affidabilità. L'esposizione oltre le 168 ore consente all'umidità di essere assorbita nel package di plastica. Durante la rifusione, questa umidità può vaporizzarsi rapidamente, causando delaminazione interna o crepe (\"popcorning\"). Se superato, deve essere eseguita la ricottura obbligatoria di 48 ore a 60°C.

D4: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

R4: La Lunghezza d'Onda di Picco (λP) è la lunghezza d'onda fisica nel punto di massima intensità sul grafico dell'emissione spettrale. La Lunghezza d'Onda Dominante (λd) è un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (grafico CIE) e rappresenta il \"colore\" che effettivamente vediamo. Per i LED, questi valori sono spesso vicini ma non identici.

11. Studio di Caso di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello di stato per un router di rete.

Un progettista necessita di indicatori per \"Alimentazione Accesa\" (fissa), \"Attività di Sistema\" (lampeggiante) e \"Collegamento/Attività Ethernet\" (doppio stato). Potrebbe utilizzare:

- Un LED monocolore Verde per \"Alimentazione Accesa\".

- Un LED monocolore Ambra lampeggiante per \"Attività di Sistema\".

- Un LED bicolore LTL-M12YG1H310U per \"Ethernet\". Può mostrare un Giallo Verde fisso per un collegamento a 100Mbps, un Giallo fisso per un collegamento a 1Gbps e lampeggiare il rispettivo colore durante l'attività dati. Questa soluzione utilizza solo tre impronte di componenti per trasmettere quattro stati distinti, ottimizzando lo spazio sul pannello e semplificando la distinta dei materiali rispetto all'uso di quattro LED monocolore separati.

12. Introduzione al Principio Tecnico

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, gli elettroni si ricombinano con le lacune, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap energetico dei materiali semiconduttori utilizzati (es., leghe di Arseniuro di Gallio Fosfuro (GaAsP) per i colori giallo e giallo-verde). La lente diffusa bianca contiene particelle di diffusione che randomizzano la direzione dei fotoni emessi, creando un angolo di visione più uniforme e ampio rispetto a una lente trasparente.

13. Tendenze e Sviluppi del Settore

Il mercato degli indicatori SMT continua ad evolversi. Le tendenze includono:

Miniaturizzazione:Sviluppo di dimensioni di package ancora più piccole (es., 0402, 0201 metrico) per schede ad altissima densità.

Aumento dell'Efficienza:Miglioramenti continui nei materiali epitassiali e nel design del chip producono un'intensità luminosa (mcd) più elevata a correnti di pilotaggio inferiori, riducendo il consumo energetico complessivo del sistema.

Soluzioni Integrate:Crescita di LED con resistenze limitatrici di corrente integrate o driver IC (\"LED intelligenti\") per semplificare la progettazione del circuito.

Opzioni di Colore:Espansione dei colori disponibili e delle combinazioni multicolore (RGB, RGBW) in package singoli per applicazioni di indicazione estetica e di stato più versatili.

L'LTL-M12YG1H310U si inserisce nella tendenza di fornire multifunzionalità (bicolore) in un package SMT standard, affidabile e producibile.